Comprimento Máximo de Cabo USB: Limites por Versão

O comprimento máximo de um cabo USB depende da versão USB e do tipo de cabo. USB 2.0 permite 5 m (16 ft) por segmento, com até 5 hubs em cadeia para 30 m (98 ft) no total. Cabos USB 3.x passivos com conectores Tipo-A ou Tipo-B são comumente vendidos até 3 m (10 ft). Os comprimentos de cabo USB-C são definidos pela velocidade: USB 2.0 até 4 m (13 ft), USB 5Gbps até 2 m (6.6 ft), USB 10Gbps até 1 m (3.3 ft) e USB4 40Gbps passivo até 0,8 m (2.6 ft). Além disso, cabos ativos e ópticos estendem a distância.

USB 2.0: 5 m por segmento, 30 m com hubs

USB 2.0 (2000) opera a 480 Mbps (High Speed). A especificação permite um cabo de até 5 m (16 ft) por segmento. Com até 5 hubs em cadeia, o alcance total é de até 30 m (98 ft). Um controlador host endereça até 127 dispositivos.

USB 1.1 opera a 1.5 Mbps (Low Speed) e 12 Mbps (Full Speed); USB 1.0 data de 1996. O mesmo limite de segmento de 5 m se aplica.

USB 3.x: 3 m passivo, ativo para distâncias maiores

USB 3.0 (2008) também é chamado de USB 3.1 Gen 1, USB 3.2 Gen 1 e “USB 5Gbps” — todos 5 Gbps. USB 3.1 Gen 2 = USB 3.2 Gen 2 = “USB 10Gbps” a 10 Gbps. USB 3.2 Gen 2x2 = “USB 20Gbps” a 20 Gbps, somente USB-C. A nomenclatura é confusa; USB 3.0, 3.1, 3.2 e USB4: velocidades e nomes decifrados esclarece isso.

Cabos USB 3.x passivos com conectores Tipo-A ou Tipo-B são comumente vendidos até 3 m (10 ft). Cabos de extensão ativos e ópticos vão além. Um comprimento de cabo USB 3.0 além de 3 m geralmente significa um cabo ativo com um chip de sinal interno.

USB-C: comprimento segue a velocidade

O conector USB Type-C (24 pinos, reversível, especificado em 2014) não é uma velocidade. Um cabo USB-C pode ser um cabo USB 2.0 (480 Mbps) ou transportar 10, 20, 40 ou 80 Gbps. A especificação define comprimentos de cabo por velocidade:

USB4 (2019) opera a 20 Gbps ou 40 Gbps. USB4 Versão 2.0 (2022) opera a 80 Gbps, ou 120 Gbps em uma direção. O USB-IF agora rotula produtos por velocidade: USB 5Gbps, USB 10Gbps, USB 20Gbps, USB 40Gbps, USB 80Gbps.

Cabos USB-C não são intercambiáveis. Um cabo que carrega um telefone pode ser um cabo USB 2.0 que não consegue transportar 10 Gbps. Por que cabos USB-C não são todos iguais explica o que verificar.

Hubs em cadeia

Um hub estende o alcance atuando como um repetidor. USB 2.0 permite até 5 hubs em cadeia, para 30 m (98 ft) no total. Um hub não alimentado (bus-powered) compartilha a energia da porta host entre seus dispositivos; um hub alimentado tem seu próprio adaptador. Uma dock adiciona saídas de vídeo, Ethernet e carregamento através de um único cabo, geralmente via USB-C ou Thunderbolt. Hubs e docks USB: alimentados vs não alimentados, e o que uma dock adiciona cobre as diferenças.

Cabos ativos e ópticos

Um cabo USB ativo contém um chip de sinal que amplifica os dados. Um cabo óptico usa fibra para a transmissão de dados. Ambos estendem a distância além dos limites passivos. Cabos ativos são direcionais: a extremidade “fonte” vai para o host. Cabos ópticos também são direcionais e geralmente não precisam de energia separada.

Energia via USB

Uma porta USB 2.0 fornece 500 mA a 5 V (2.5 W); USB 3.x fornece 900 mA (4.5 W); USB Battery Charging 1.2 até 1.5 A (7.5 W). USB-C a 5 V: 1.5 A (7.5 W) ou 3 A (15 W).

USB Power Delivery: Standard Power Range até 100 W (20 V a 5 A), tensões fixas 5 V, 9 V, 15 V e 20 V. PD 3.1 (2021) Extended Power Range até 240 W (48 V a 5 A), adicionando 28 V, 36 V e 48 V.

Todo cabo USB-C para USB-C deve suportar 3 A, então 60 W a 20 V. Correntes acima de 3 A precisam de um cabo de 5 A com chip e-marker: cabos de 100 W e cabos EPR de 240 W.

Thunderbolt 3 (2015): 40 Gbps sobre USB-C; até 15 W para dispositivos bus-powered. Thunderbolt 4 (2020): 40 Gbps; PCIe a 32 Gbps; dois monitores 4K ou um 8K; carregamento de laptop até 100 W em pelo menos uma porta; cabos passivos universais de 40 Gbps até 2 m (6.6 ft). Thunderbolt 5 (2023): 80 Gbps em ambas as direções, até 120 Gbps em uma direção para monitores; PCIe a 64 Gbps; carregamento até 240 W. Cabos Thunderbolt 4 e 5 também funcionam como cabos USB-C para dados e carregamento.

O que dá errado

• Cabos passivos além do limite. Um cabo USB 3.x passivo mais longo que 3 m pode não enumerar ou pode cair para a velocidade USB 2.0. Um cabo USB-C 40Gbps passivo mais longo que 0,8 m pode não transportar 40 Gbps.
• Cabo errado para a velocidade. Um cabo USB-C classificado para USB 2.0 não transportará 10 Gbps, não importa quão curto.
• Hubs não alimentados. Um hub bus-powered compartilha a energia da porta host; um dispositivo de alto consumo pode não funcionar. Use um hub alimentado para vários dispositivos.
• Cabos ativos direcionais. Cabos ativos e ópticos têm uma extremidade fonte e uma extremidade dispositivo. Invertê-las faz o link falhar.
• Chips falsificados. Adaptadores USB para serial contêm um chip conversor que precisa do driver correto; chips falsificados podem ser bloqueados pelos drivers do fabricante original. Adaptadores com saída TTL não são RS-232.
• Lightning vs USB-C. O conector Lightning de 8 pinos da Apple (2012) não é USB-C. O iPhone 15 (2023) mudou para USB-C; os modelos padrão do iPhone 15 transferem na velocidade USB 2.0 (480 Mbps), os modelos Pro a 10 Gbps.
• Regra do carregador comum da UE. Telefones, tablets, câmeras, fones de ouvido e dispositivos similares vendidos na UE a partir de 28 de dezembro de 2024 devem carregar via USB-C; laptops a partir de 28 de abril de 2026.

Escolhendo o comprimento certo

Para um teclado ou mouse, um cabo USB 2.0 de até 5 m (16 ft) é suficiente. Para um disco rígido ou SSD USB 3.x, mantenha o cabo passivo em 3 m (10 ft) ou use um cabo ativo. Para um monitor ou dock USB-C, use o cabo mais curto que alcance e verifique a classificação de velocidade. Para distâncias além dos limites passivos, use um cabo ativo ou óptico, ou um hub alimentado na cadeia.

FireWire (IEEE 1394, 1995) operava a 400 Mbps (FireWire 400) ou 800 Mbps (FireWire 800) e foi descontinuado em computadores novos. Não é USB.